"Умный" кирпич

"Умный” кирпич – это комплекс сенсоров и передатчиков, оформленный в виде обычного кирпича и предназначенный для мониторинга состояния зданий.

Чанг Лью (Chang Liu), профессор Иллинойского университета, США, специалист в области вычислительной техники и электроники, вместе со своим аспирантом Джоном Инджелом (Jon Engel) разработали "умный” кирпич – комплекс сенсоров и передатчиков, оформленный в виде обычного кирпича и предназначенный для мониторинга состояния зданий. "Умный" кирпич является, если позволите, полностью plug&play-устройством – просто монтируется в стену как вполне обычный кирпич и не требует какого-либо подключения.

По словам Лью, наш быт всё плотнее заполняется продвинутой электроникой самого различного характера, однако собственно жилища наши так и остаются инертными и безмолвными. Предлагаемая новинка может совершить переворот в строительном деле, и, добавляя домам некой интеллектуальности, сделает их более удобными и безопасными.

Прототип "интеллектуального" кирпича Лью содержит терморезистор, двухосевой акселерометр, передатчик, антенну и блок питания. Этот пакет датчиков заключен в обычный глиняный кирпич. Устройство встраивается в стену и способно фиксировать температуру, движение или вибрацию окружающей кладки.

Передача данных осуществляется беспроводно посредством радиоволн. С целью продления жизни батарей, питающих "кирпич", трансляция сигнала будет осуществляться не постоянно (хотя такое также возможно), а через определённые интервалы. Кроме того, возможна также подзарядка батарей непосредственно сквозь слой кирпича с помощью индукционной катушки, аналогично тому, как это делается с некоторыми сердечными протезами или мобильными устройствами.

По словам создателей устройства, пока в конструкции "кирпича" использовались готовые компоненты. Поэтому существует реальная возможность совершенствовать конструкцию и значительно уменьшить её размеры. "В перспективе, - отмечает Инджел, - хотелось бы разместить все приборы на одной микросхеме". Также планируется использовать вместо кремниевой подложки пластик, чтобы обеспечить большую стойкость устройства к повреждениям. Как известно, кремниевые чипы жесткие и довольно хрупкие, тогда как более эластичные пластики не только более надёжны в отношении стойкости к механическим воздействиям, но также позволяют значительно расширить сферу применения устройства. К примеру, гибкие сенсоры могут быть обкручены вокруг опорных балок или арматур железобетонных конструкций, позволяя получить информацию о степени их напряжения или деформации.

Первые прототипы таких датчиков уже были разработаны Лью и Инджелом. Согласно описанию, некое устройство, именованное "умная кожа", может крепиться к поверхности любого необходимого объекта. В качестве примера предлагается её использование для обеспечения чувствительности роботизированной руки. Разработчики отмечают, что в отличие от обычно используемых сенсоров, которые регистрируют лишь неровность поверхности, система "умная кожа" позволяет получить информацию также о твердости, температуре и электропроводимости поверхности.

В случае "умных кирпичей" информация, получаемая посредством встроенных в стену строения датчиков, может быть чрезвычайно полезна экстренным службам во время ликвидации различного рода инцидентов. Так, например, пожарным "умные кирпичи" могли бы подсказать местонахождение источника возгорания, температуру за стеной и другие данные, соответственно которым можно корректировать последующие действия. Данные о состоянии стен, которые сложно получить какими-либо обычными методами, могут пригодиться для оценки состояния строений после землетрясений или ураганов.

Сигналы от "умных" кирпичей могут поступать на компьютер в самом здании, или посылаться некой удалённой службе, например, в пожарный участок. Авторы проекта отмечают, что встроенные в стену датчики могли бы значительно повлиять на ситуацию 11 сентября 2001 года, будь они в стенах небоскребов Всемирного торгового центра.

Однако, как отмечает Лью, прототип "интеллектуального кирпича" является лишь одним из примеров использования комплекса сенсоров, беспроводных передатчиков и батарей, собранных в одном устройстве.

Предлагается использовать такие мультимодальные сенсорные комплексы, например, в детских игрушках. К примеру, датчики, вмонтированные в куклу, позволят ей отличить поглаживание от шлепков, и реагировать на них, соответственно.

Весьма любопытным является идея использовать беспроводные датчики (ускорения, давления), прикрепляемые к конечностям, как альтернативу игровым джойстикам. Таким образом заядлые геймеры получили бы возможность поразмяться не только виртуально, но также немного и чисто физически.